Physik Präsentation Freier Fall

3

Der freie Fall

Emilia & Sophia präsentieren

2

1

4

Inhaltsverzeichnis

Geschichte

Beispiele

2

3

Quellen

Formeln

Danke

4

5

6

Definition

1

Definition

Was ist der freie Fall?

Definition

Unter dem freien Fall versteht man die Fallbewegung eines Körpers ohne eine Behinderung durch den Luftwiderstand, das bedeutet die Gesetze des freien Falles gelten nur im Vakuum.. Der freie Fall ist eine gleichmäßig beschleunigte geradlinige Bewegung. Die Beschleunigung entspricht der jeweiligen Fallbeschleunigung g am Ort (Ortsfaktor).

Interessanterweise gelten die Gesetzte des freien Falles für Menschen nur wenn sie aus einer Höhe von maximal 10 m springen. Bis zu dieser Höhe kann der Luftwiderstand bei der Rechnung vernachlässigt werden. Deshalb kann ein Fallschirmsprung nicht als freier Fall bezeichnet werden, da bei dieser Höhe der Luftwiderstand zu groß ist.

Geschichte

Wer entdeckte die Gesetze des freien Falls?

Geschichte

Galileo Galilei (1564-1642) widerlegte die vorher jahrhundertelang bestehende Annahme des Aristoteles, dass schwere Körper schneller fallen als leichte. Er erkannte, dass im Vakuum alle Körper, unabhängig von ihrem Gewicht, gleich schnell fallen. Er erkannte, dass der freie Fall eine konstant beschleunigte Bewegung mit der Beschleunigung a=9,81ms2. ist.

Und dann wurden zum Entsetzen aller Philosophen viele Schlussfolgerungen des Aristoteles von ihm (Galileo) durch Experimente, solide Beweise und Erörterungen als falsch erwiesen. Schlussfolgerungen, die bis dahin für absolut klar und unzweifelhaft gehalten wurden, wie unter anderem, dass die Geschwindigkeiten von bewegten Körpern desselben Materials, aber ungleichen Gewichts, die sich durch dasselbe Medium bewegen, nicht wechselseitig das Verhältnis der Gewichte beibehalten, wie von Aristoteles gelehrt, sondern dass alle sich mit derselben Geschwindigkeit bewegen.

Vicenzo Viviani, Schüler des Galileo Galilei

Beispiele

Wann liegt ein freier Fall vor?

Formeln

Wie berechnet man das nun?

+info

Formeln (ohne Luftwiderstand)

Die hier angegebenen Formeln gelten nur für einen freien Fall im Vakuum oder wenn der Luftwiderstand aufgrund der geringen Strecke, der kurzen Zeit oder des Gewichts des Gegenstandes außer Acht gelassen werden kann.

Warum Objekte mit unterschiedlichen Massen im Vakuum gleich schnell zu Boden fallen, liegt daran, dass auf jeden Körper eine Kraft wirkt (Massenträgheit G = m·g), wobei diese Trägheit mit der Masse des Körpers ebenfalls zunimmt (Proportionalität). Das 2. Newtons´sche Gesetz besagt nun, dass je mehr Masse ein Körper besitzt umso größer die Kraft sein muss, um den Körper auf einen bestimmten Wert zu beschleunigen. Im Vakuum ist diese Beschleunigung allerdings für alle Objekte gleich, ungeachtet ihrer Masse (Äquivalenzprinzip).

Formeln (mit Luftwiderstand)

Die Formeln hier werden genutzt, wenn man den Luftwiderstand in die Rechnung einbeziehen muss.

Quellen

Quellen

3. https://www.lernhelfer.de/schuelerlexikon/physik/artikel/freier-fall# zuletzt besucht am 14.03.2022

3

2

1

4

Erstellt von Sophia Tietjen und Emilia von Buchholtz

Danke für die Aufmersamkeit!